DE3434769A1 - Process for separating out sulphur or sulphur compounds and/or other pollutants from hot gases - Google Patents
Process for separating out sulphur or sulphur compounds and/or other pollutants from hot gasesInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Abtrennen von Schwefel oder Schwefel- Process for separating sulfur or sulfur
verbindungen und/oder anderen Schadstoffen aus heißen Gasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen von Schwefel oder Schwefelverbindungen und anderen Schadstoffen aus heißen Gasen eines Schmelzreduktionsreaktors, welchem Eisenoxide aufgegeben werden und welchem Kohlenstoff zur Verbrennung zugeführt wird. Insbesondere in Schmelzreduktionsreaktoren, in welchen Eisenoxide unter Verwendung von über Düsen eingeblasenem Kohlenstoff reduziert werden, wird zumeist als Kohlenstoffträger billige Braunkohle verwendet, um ein derartiges Verfahren wirtschaftlich durchführen zu können. Bei der Verwendung derartiger billiger Braunkohle ergeben sich zumeist große Probleme mit dem Schwefelgehalt des Kohlenstoffträgers und das auf diese Weise erschmolzene Metall weist einen relativ hohen Schwefelgehalt auf. compounds and / or other pollutants from hot gases The invention relates to a process for separating sulfur or sulfur compounds and other pollutants from hot gases of a smelting reduction reactor, which Iron oxides are abandoned and which carbon is fed for combustion. Especially in smelting reduction reactors in which iron oxides are used reduced by carbon injected through nozzles, is mostly used as a carbon carrier cheap lignite used to carry out such a process economically to be able to. When using such cheap lignite mostly result big problems with the sulfur content of the carbon carrier and that way Molten metal has a relatively high sulfur content.
Derartigen Schmelzreduktionsreaktoren wird die Kohle zumeist staubförmig zugeführt und es wird in den Schmelzreduktionsreaktor Sauerstoff zum Verbrennen des Kohlenstoffes eingeblasen. Die entstehenden heißen Abgase wurden in der Vergangenheit teilweise wieder verwendet und es wurde der Feststoffanteil der heißen Abgase, welcher einen relativ hohen Kohlenstoffgehalt aufweist, bereits neuerlich brikettiert bzw. agglomeriert und wiederum dem Schmelzreduktionsreaktor zugeführt. Durch diese Verfahrensweise wurde der gesamte Schwefelgehalt im Kreislauf geführt und fand sich zumeist zur Gänze im Schmelzbad.In such smelting reduction reactors, the coal is mostly in the form of dust and oxygen is fed into the smelting reduction reactor for combustion blown in the carbon. The resulting hot exhaust gases were in the past partially re-used and it was the solids content of the hot exhaust gases, which has a relatively high carbon content, has already been briquetted or agglomerated and fed back to the smelting reduction reactor. By doing this the entire sulfur content was circulated and mostly found at Entirely in the weld pool.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein derartiges Schmelzreduktionsverfahren dahingehend zu verbessern, daß trotz der Verwendung relativ billiger Braunkohle der Schwefelgehalt des Bades und die Abgasbelastung verringert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß Je 203 Pellets in einen Abgasreinigungsreaktor eingebracht werden, daß die heißen Abgase durch die Fe203 Pellet-Schüttung hindurchgeleitet werden, daß die mit Schadstoffen beladenen Je 203 Pellets in einem weiteren Reaktor unter Abtrennung der Schwefelverbindungen als SO2 oxidiert werden, daß die auf diese Weise gereinigten Fe203 Pellets in den Schmelzreduktionsreaktor chargiert werden und daß dem Abgasreinigungsreaktor wiederum neue Fe203 Pellets zugeführt werden. Derartige Je 203 Pellets können aus den heißen reduzierenden Abgasen Schwefelverbindungen adsorbieren bzw. The invention now aims at such a smelting reduction process to the effect that despite the use of relatively cheap lignite the sulfur content of the bath and the exhaust gas pollution are reduced. To the solution This object, the invention consists essentially in that 203 pellets in each an exhaust gas purification reactor are introduced that they are called Exhaust gases are passed through the Fe203 pellet bed, that with pollutants loaded 203 pellets each in a further reactor with separation of the sulfur compounds are oxidized as SO2 that the Fe203 pellets cleaned in this way in the Smelting reduction reactor are charged and that the exhaust gas cleaning reactor in turn new Fe203 pellets are fed in. Such 203 pellets can be made from the hot adsorbing or reducing sulfur compounds
chemisch binden. Der gebundene Schwefel läßt sich in der Folge durch oxidative Behandlung der mit Schadstoffen beladenen Fe 203 Pellets in Form von SO2 freisetzen und die von den Schadstoffen befreiten Je 203 Pellets lassen sich dem Schmelzreduktionsreaktor als Charge aufgeben. Dadurch, daß bei diesem Verfahren das Material für die Abbindung der Schwefelverbindungen in den Abgasen lediglich einmal verwendet wird und nach der Verwendung unmittelbar chargiert werden kann, ist die mechanische Stabilität der Pellets nicht kritisch und es können immer wieder frische Pellets mit relativ großer Oberfläche für die Aufnahme der Schadstoffe aus den Abgasen herangezogen werden. Dadurch, daß die Abgasreinigungsmasse von einem Material gebildet ist, welches nachfolgend unmittelbar in den Schmelzreduktionsreaktor chargiert werden kann, wird die Umweltbelastung besonders gering gehalten und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wesentlich erhöht.chemically bind. The bound sulfur can then pass through Oxidative treatment of the pollutant-laden Fe 203 pellets in the form of SO2 release and the 203 pellets freed from the pollutants can be demolished Give up the smelting reduction reactor as a batch. Because in this process the material for binding the sulfur compounds in the exhaust gases only is used once and can be charged immediately after use, The mechanical stability of the pellets is not critical and it can be used again and again fresh pellets with a relatively large surface area to absorb the pollutants the exhaust gases are used. The fact that the exhaust gas cleaning mass of a Material is formed, which is subsequently directly into the smelting reduction reactor can be charged, the environmental impact is kept particularly low and the The efficiency of the process is significantly increased.
Erfindungsgemäß wird in einfacher Weise so vorgegangen, daß die Fe203 Pellets für die Gasreinigung aus der Charge für den Schmelzreduktionsreaktor abgezweigt werden. Durch diese Verfahrensweise wird der apparative Aufwand sehr gering gehalten und es genügt, das erforderliche Leitungsnetz in entsprechend hitzefester Ausbildung herzustellen. Hiebei können die jeweils neuen Fe203 Pellets im Gegenstrom zu den Abgasen bewegt werden und über eine Zweigleitung unter Zwischenschalten des Oxidationsreaktors dem Aufgabebunker für den Schmelzreduktionsreaktor zugeführt werden. According to the invention, the procedure is in a simple manner that the Fe 2 O 3 Pellets for gas cleaning branched off from the batch for the smelting reduction reactor will. This procedure keeps the outlay on equipment very low and it is sufficient to have the required line network in a correspondingly heat-resistant training to manufacture. The new Fe203 pellets can flow in countercurrent to the Exhaust gases are moved and via a branch line with the interposition of the oxidation reactor be fed to the feed hopper for the smelting reduction reactor.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is illustrated schematically below with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.
In der Zeichnung ist mit 1 der Aufgabebllnker eines Schmelzreduktionsreaktors 2 bezeichnet. Aus diesem Aufgabebllnker 1 gelangen Fe203 Pellets über eine abschließbare Chargieröffnung 3 23 in den Schmelzreduktionsreaktor 2. Das erschmolzene Metallbad wird über die Austrittsöffnung 4 abgezogen. In den Schmelzreduktionsreaktor wird ein Kohlenstoffträger, beispielsweise Braunkohlepartikel über eine Leitung 5 eingeblasen. Über eine Leitung 6 wird der für die Verbrennung des Kohienstoffes erforderliche Sauerstoff eingebracht. Die im Reaktor gebildeten heißen Abgase werden über eine Abgasleitung 7 abgezogen und durch eine Teilmenge der Charge aus Je 203 Pellets hindurchgeleitet. Die Schüttung ist hiebei in einem Abgasreinigungsreaktor 8 enthalten, wobei das gereinigte Abgas im Sinne des Pfeiles 9 abgezogen werden kann. Bei den in den Abgasreinigungsreaktor 8 chargierten Fe203 Pellets handelt es sich um die gleiche Charge, wie sie für den Aufgabebunker 1 bestimmt ist. In the drawing, 1 is the feed hopper of a smelting reduction reactor 2 designated. For this task list 1 Fe203 pellets arrive via a lockable charging opening 3 23 into the smelting reduction reactor 2. The molten metal bath is drawn off via the outlet opening 4. Into the smelting reduction reactor becomes a carbon carrier, for example lignite particles over a pipe 5 blown in. A line 6 is used for the combustion of the carbon required oxygen introduced. The hot exhaust gases formed in the reactor are withdrawn via an exhaust pipe 7 and by a subset of the batch from each 203 Pellets passed through. The bed is in a waste gas cleaning reactor 8, the cleaned exhaust gas being subtracted in the direction of arrow 9 can. The Fe 2 O 3 pellets charged into the exhaust gas cleaning reactor 8 are it is the same batch as intended for feed hopper 1.
Die Fe203 Pellets aus dem Abgasreinigungsreaktor 8 werden chargenweise oder kontinuierlich über eine Zweigleitung 10 abgezogen und einem Oxidationsreaktor 11 zugeführt. Auf Grund der heißen reduzierenden Abgase liegen die Je 203 Pellets teilweise in reduzierter Form vor, teilweise haben sie die in den Abgasen enthaltenen Schadstoffe, insbesondere Schwefelverbindungen, durch Adsorption oder chemisch gebunden. Dem Oxidationsreaktor wird über eine Leitung 12 Sauerstoff zugeführt, wobei das gebildete S02 über eine Leitung 13 abgezogen wird. Die auf diese Weise neuerlich oxidierten Fe203 Partikel werden über bekannte Fördereinrichtungen, wie beispielsweise Förderschnecken, über eine Leitung 14 in den Aufgabebunker rückgeführt. The Fe 2 O 3 pellets from the exhaust gas purification reactor 8 are used in batches or continuously withdrawn via a branch line 10 and an oxidation reactor 11 supplied. Due to the hot reducing exhaust gases, there are 203 pellets each partly in a reduced form, partly they have those contained in the exhaust gases Pollutants, especially sulfur compounds, bound by adsorption or chemically. Oxygen is fed to the oxidation reactor via a line 12, the S02 formed is withdrawn via a line 13. That way again Oxidized Fe203 particles are conveyed via known conveyors, such as Screw conveyors, returned to the feed hopper via a line 14.
Die frischen Pellets weisen eine für die Aufnahme der Schwefelverbindungen günstige Granulometrie auf. Die Schüttung zeichnet sich durch eine hinreichende Gasdurchlässigkeit bei großer aktiver Oberfläche für die Bindung der Schadstoffe aus. The fresh pellets have one for absorbing the sulfur compounds favorable granulometry. The bed is characterized by a sufficient Gas permeability with a large active surface for binding the pollutants the end.
Nach dem Durchgang der Abgase und der neuerlichen Oxidation können die Je 203 Pellets teilweise zu größeren Klumpen verschmolzen sein, wodurch sie für einen neuerlichen Einsatz zum Binden der Schwefelverbindungen weniger geeignet erscheinen. Da es sich jedoch um eine relativ kleine Teilmenge der Charge für den Schmelzreduktionsreaktor 2 handelt, spielt die geringere mechanische Stabilität bzw. die abweichende Körnigkeit bei der nachfolgenden Aufgabe in den Schmelzreduktionsreaktor keine entscheidende Rolle. Für das Abbinden von Schwefelverbindungen wird immer wieder -eine neue Teilmenge frischer Je 203 Pellets herangezogen, wodurch sich die Gasdurchlässigkeit der Beschickung und das Adsorptions- bzw. Bindungsverhalten für die Schadstoffe nicht verändert.After the exhaust gases have passed through and oxidized again, you can The 203 pellets each have partially fused to form larger lumps, causing them less suitable for a renewed use to bind the sulfur compounds appear. However, since it is a relatively small subset of the batch for the Smelting reduction reactor 2 acts, plays the lower mechanical stability or the different granularity in the subsequent task in the smelting reduction reactor not a decisive one Role. For setting sulfur compounds - a new subset of fresher 203 pellets is used again and again, which means the gas permeability of the charge and the adsorption or binding behavior for the pollutants not changed.
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